タッチ位置検出装置及びタッチ位置検出方法、ならびにタッチスクリーン表示装置
【課題】タッチ位置検出を容易にするためのタッチ位置検出装置及びその方法、これを具備したタッチスクリーン表示装置を提供する。
【解決手段】タッチセンシング部１５１は、タッチイベントの発生位置を感知してセンシングフレームデータを出力する。タッチ位置検出部４５０は、アップデート制御信号４３０ａに基づいてタッチセンシング部１５１から提供されるｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートし、基準フレームデータとタッチセンシング部から提供されるｎ＋ｉ番目（ｎ，ｉは、１以上の自然数）センシングフレームデータを用いてタッチ位置データを検出する。
【解決手段】タッチセンシング部１５１は、タッチイベントの発生位置を感知してセンシングフレームデータを出力する。タッチ位置検出部４５０は、アップデート制御信号４３０ａに基づいてタッチセンシング部１５１から提供されるｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートし、基準フレームデータとタッチセンシング部から提供されるｎ＋ｉ番目（ｎ，ｉは、１以上の自然数）センシングフレームデータを用いてタッチ位置データを検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ位置検出装置及びその方法と、これを具備したタッチスクリーン表示装置に関わり、より詳細にはタッチ位置検出を容易にするためのタッチ位置検出装置及びその方法と、これを具備したタッチスクリーン表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、タッチスクリーンパネルは、液晶表示パネルなどの表示装置上に配置され、手及び物体などのようなオブジェクトを通じてデータを入力する入力装置である。前記タッチスクリーンパネルは、第１基板、前記第１基板から所定の間隔だけ離隔された第２基板、前記第１基板及び第２基板が互いに向かい合う面にそれぞれ形成される第１透明電極及び第２透明電極で構成される。
【０００３】
例えば、このようなタッチスクリーンパネルを設けた液晶表示装置をタッチパネル液晶表示装置と称する。タッチパネル液晶表示装置は、液晶表示パネルと前記タッチスクリーンパネルとの間に空気層が生じるフレームを用いるか粘着剤を用いる。したがって、前記液晶表示パネルと前記タッチスクリーンパネルとの間に屈折率が異なる層が生成され、前記タッチパネル液晶表示装置の全体的な光学的特性が低下する。
【０００４】
このため、最近は光センサーを用いて液晶表示パネルと一体にタッチスクリーンパネルを形成する。前記光センサーをａ−Ｓｉ／Ｐｏｌｙ−Ｓｉなどの薄膜トランジスタやその他の光センサーを用いてタッチスクリーンパネルを具現する場合、前記光センサーから獲得したセンシングデータを信号処理してスクリーン内のタッチ位置を検出する。
【０００５】
しかし、信号処理及びハードウエア設計の観点から下記のような問題点がある。
【０００６】
一番目の問題点は、センシングデータは不均一であり、ある程度のリップルノイズがあることである。また、液晶表示パネル一体型である場合、画像データによるカップリング現象が発生する。このようなノイズ成分によって信号対ノイズ比（ＳＮＲ）が小さいので、正確なタッチ位置を検出しにくい問題点がある。
【０００７】
二番目の問題点は、液晶表示パネル一体型タッチスクリーンパネルでは、センシングデータの処理周期が一フレーム（１Ｈ＝１／６０Ｈｚ）であって、２０％のマージンを仮定する場合、１３ｍｓ内に一つのタッチ位置を検出しなければならない点である。一般的に、２００ｐｐｉのＱＶＧＡ（Ｑｕａｒｔｅｒ Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）の場合、１６０×１２０個のスクリーンタッチセンサを具備し、この場合、１６０×１２０個のセンシングデータを１３ｍｓ内に処理しなければならない。即ち、センシングデータ処理量が多い問題点がある。
【０００８】
三番目の問題点は、スムーディングフィルタ（ローパスフィルタ）、シャープニングフィルタ（ハイパスフィルタ）、エッジ検出などのような移転処理技法及びセグメント技法を用いてセンシングデータを処理する場合、イメージ変換及び変換されたイメージを再びマッピングする処理を経る必要があるため、処理時間が多く消耗される問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の技術的課題は、このような従来の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、タッチ位置検出処理過程を単純化するためのタッチ位置検出装置を提供するものである。
【００１０】
前記本発明の他の目的は、前記タッチ位置検出装置のタッチ位置検出方法を提供することにある。
【００１１】
前記本発明の更に他の目的は、前記タッチ位置検出装置を具備したタッチスクリーン表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の本発明の目的を実現するための実施例によるタッチ位置検出装置は、タッチセンシング部、アップデート制御部、及び位置検出部を含む。前記タッチセンシング部は、タッチイベントの発生位置を感知してセンシングフレームデータを出力する。前記アップデート制御部は、あらかじめ決められたアップデート制御信号に基づいて、前記タッチセンシング部から提供されるｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートする。前記位置検出部は、前記基準フレームデータと前記タッチセンシング部から提供されるｎ＋ｉ（ｎ、ｉは、１以上の自然数）センシングフレームデータを用いてタッチ位置データを検出する。
【００１３】
前記基準フレームデータを保存するメモリを更に含む。
【００１４】
前記位置検出部は、前記基準フレームデータと前記タッチセンシング部から提供される前記ｎ＋ｉ番目のセンシングフレームデータの差を用いて前記タッチ位置データを検出する。
【００１５】
前記アップデート制御信号は、前記タッチ位置検出装置を駆動させるシステムターンオン信号、前記タッチ位置検出装置を再駆動させる再駆動信号、オブジェクトが前記タッチセンシング部から離れた状態を感知してイベント後センシング信号を出力するイベント後センシング部から出力されたイベント後センシング信号、および前記センシングフレームデータの印加を受け前記センシングフレームデータを一定のレベルに調整するセンシング信号調整部から出力された制御信号のうち、少なくともいずれか一つの信号を含むものである。
【００１６】
前記タッチ位置検出装置は、オブジェクトが前記タッチセンシング部から離れた状態を感知して、イベント後センシング信号を出力するイベント後センシング部を更に含み、前記アップデート制御部は、前記イベント後センシング信号が入力されると、前記タッチセンシング部から出力されたセンシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートする。
【００１７】
前記タッチ位置検出装置は、前記センシングフレームデータは、背景センシングデータを含み、前記オブジェクトセンシングデータのレベルが前記背景センシングデータのレベルより小さい場合、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートするか否かを決定する演算部を更に含む。
【００１８】
前記演算部は、前記オブジェクトセンシングデータと以後のセンシングフレームデータのオブジェクトセンシングデータとのレベル差を用いて前記アップデートを決定する。前記演算部は、前記レベル差があらかじめ決められた臨界値より大きい場合、前記アップデートを決定する。
【００１９】
前記演算部は、前記レベル差が増加して停止した時点のセンシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートする。
【００２０】
前記演算部は、前記レベル差が増加して減少する場合、前記減少する時点以前のセンシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートする。
【００２１】
前記本発明の他の目的を実現するための実施例によるタッチ位置検出方法は、外部からアップデート制御信号が入力されることにより、フレーム単位でタッチイベントが感知されたセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートする段階と、外部からセンシングフレームデータが入力されることにより、入力されるセンシングフレームデータと前記基準フレームデータを用いて前記タッチイベント発生位置に対応する位置データを検出する段階を含む。
【００２２】
望ましくは、前記タッチ位置検出方法は、前記タッチイベントが発生した直後に感知されたイベント後センシング信号が入力されることにより、現在のセンシングモードをチェックする段階と、前記現在のセンシングモードがバックライトアセンブリモードでチェックされる場合には、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートする段階と、を更に含む。
【００２３】
また、前記現在のセンシングモードがシャドウモードでチェックされる場合には、前記センシングフレームデータを前記基準データにアップデートするか否かを決定する段階を更に含む。
【００２４】
前記本発明の他の目的を実現するための実施例によるタッチスクリーン表示装置は、表示パネル、センシング部、タッチ位置検出部を含む。前記表示パネルは、フレーム単位で画像を表示する。前記センシング部は、前記フレーム単位でタッチイベントが感知されたセンシングフレームデータを出力する。前記タッチ位置検出部は、アップデート制御信号に基づいて前記センシング部から出力されたｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートし、前記基準フレームデータと前記センシング部で出力されたｎ＋ｉ番目のセンシングフレームデータを用いて前記タッチイベントの発生位置に対応する位置データを検出する。
【００２５】
前記センシング部は、前記表示パネルに形成されている。
【００２６】
前記タッチ位置検出部は、前記アップデート制御信号に基づいて前記ｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートするアップデート制御部と、前記基準フレームデータを保存するメモリと、前記基準フレームデータと前記ｎ＋ｉ番目のセンシングフレームデータとの差を算出して最も大きい値を前記位置データで検出する位置検出部と、を含む。
【００２７】
前記センシング部は、オブジェクトが前記表示パネルから離れた状態を感知してイベント後センシング信号を出力する第１センサーを更に含む。
【００２８】
前記アップデート制御部は、前記イベント後センシング信号が入力されると、前記センシング部から出力されたセンシングフレームデータのセンシングモードに基づいて前記センシングフレームデータをアップデートする。
【００２９】
前記アップデート制御部は、前記センシングフレームデータのセンシングモードが内部光によるバックライトモードである場合、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートする。
【００３０】
前記タッチ位置検出部は、前記センシングモードが外部光によるシャドウモードである場合、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートするか否かを決定する演算部を更に含む。
【００３１】
前記タッチスクリーン表示装置は、オブジェクトセンシングデータと背景センシングデータとの差であるタッチセンシングデータを一定のレベルに維持させるセンシング信号調整部を更に含む。
【００３２】
望ましくは、前記センシング信号調整部は、前記センシングフレームデータの前記タッチセンシングデータが一定のレベルに調整されると、前記タッチ位置検出部に前記アップデート制御信号を提供する。
【発明の効果】
【００３３】
このようなタッチ位置検出装置及びこれのタッチ位置検出方法と、これを具備したタッチスクリーン表示装置によると、一定の時点にアップデートされた基準フレームデータとセンシングフレームデータとの差を比較して常時センシングフレームデータのタッチ位置を検出することで簡単な処理過程でタッチ位置を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、添付した図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明を適用した実施例によるタッチスクリーン表示装置の概略的な平面図である。
【００３６】
図１を参照すると、この表示装置は表示パネル１００と、読み出し駆動部２００と、表示駆動部３００、及びセンシングデータ処理部４００を含む。
【００３７】
前記表示パネル１００は、アレイ基板１１０と、カラーフィルタ基板１２０と、前記アレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０との間に介在された液晶層（図示せず）を含む。
【００３８】
前記アレイ基板１１０は、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）、センシング領域（ＳＡ）、及び周辺領域（ＰＡ）で構成される。前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）は、表示パネルとタッチスクリーンパネルが一体に形成された領域であって、複数のタッチセンサと画素領域を駆動する表示スイッチング素子が形成されている。
【００３９】
前記センシング領域（ＳＡ）は、第１センシング領域（ＳＡ１）と、第２センシング領域（ＳＡ２）、及び第３センシング領域（ＳＡ３）を含む。前記第１センシング領域（ＳＡ１）には、外部光の光量を感知するための第１センサーが形成されている。前記第１センサーは、前記タッチセンサと同一の構造を有する。前記第２センシング領域（ＳＡ２）にはバックライトアセンブリ（または内部光）から反射された光量を感知するための第２センサーが形成されている。前記第２センサーは、前記タッチセンサと同一の構造を有するが、外部光を遮断するための反射板を更に含む構造を有する。
【００４０】
前記第３センシング領域（ＳＡ３）には、前記オブジェクトが前記タッチ表示領域（ＴＳＡ）から離れたことを感知するための第３センサーが形成されている。センシング領域（ＳＡ）の第１ないし第３センサーは、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）のタッチセンサと共に、下記のように説明される。
【００４１】
前記周辺領域（ＰＡ）には、前記タッチセンサと、第１〜第３センサーを制御し、前記センサーから感知されたセンシング信号を読み出す読み出し駆動部２００と、表示スイッチング素子を制御し、前記表示スイッチング素子に駆動信号を提供する表示駆動部３００が形成されている。
【００４２】
前記カラーフィルタ基板１２０は、前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）に対応してレッド、グリーン、及びブルーカラーを含むカラーフィルタパターンが形成されている。前記カラーフィルタパターンは、バックライトを透過して固有のカラーを再現する。前記カラーフィルタ基板１２０は、前記アレイ基板１１０の画素電極（図示せず）と共に液晶キャパシタを定義する共通電極（図示せず）を更に含むことができる。また前記カラーフィルタパターンは、前記画素電極（図示せず）の上部または下部に配置することもできる。
【００４３】
前記アレイ基板１１０の周辺領域（ＰＡ）の一端部には、可撓性印刷回路基板が形成され、前記読み出し駆動部２００と表示駆動部３００を印刷回路基板に形成された多様な処理回路部と電気的に連結する。前記印刷回路基板には、前記読み出し駆動部２００と電気的に連結されたセンシングデータ処理部４００が形成されている。
【００４４】
前記読み出し駆動部２００は、前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）に形成されたタッチセンサと、前記第１ないし第３センシング領域（ＳＡ１ないしＳＡ３）に形成された第１ないし第２センサーに制御信号に提供し、前記センサーから感知されたセンシング信号を獲得してデジタル形態のセンシングデータに変換する。前記読み出し駆動部２００は、前記デジタル形態のセンシングデータを前記センシングデータ処理部４００に提供する。
【００４５】
前記表示駆動部３００は、外部グラフィック装置から提供される画像データ信号と画像制御信号を用いて前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）に形成された表示スイッチング素子を駆動させる。これによって前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）に所定の画像を表示する。
【００４６】
前記センシングデータ処理部４００は、前記読み出し駆動部２００から提供されたセンシングデータに基づいてタッチ位置を検出する。前記センシングデータ処理部４００は、基準フレームデータを保存し、前記基準フレームデータと現在フレームデータとの差を算出して前記タッチ位置を検出する。また、前記センシングデータ処理部４００は、前記読み出し駆動部２００から提供された前記タッチセンシングデータを所定レベルに維持させる。
【００４７】
図２及び図３は、図１のタッチスクリーン領域（ＴＳＡ）に形成されたタッチセンサと表示スイッチング素子の一例を説明するための平面図及び断面図である。
【００４８】
図２及び図３を参照すると、任意の画素領域に画素部（ＰＰ）とセンシング部（ＳＰ）が形成されている。
【００４９】
前記画素部（ＰＰ）には、表示スイッチング素子（以下、「第１ＴＦＴ」と称する）が形成されている。前記第１ＴＦＴ（Ｔ１）のそれぞれは第１方向（Ｄ１）に延びたゲートライン（ＧＬ）、前記第１方向（Ｄ１）と直交する第２方向（Ｄ２）に延びたデータライン（ＤＬ）にそれぞれ連結される。前記画素部（ＰＰ）は透明電極（ＴＥ）及び反射電極（ＲＥ）を含む。
【００５０】
前記センシング部（ＳＰ）は、外部光によって駆動するタッチセンサ（以下、「第２ＴＦＴ」と称する）（Ｔ２）と、前記第２ＴＦＴ（Ｔ２）と電気的に連結された第３ＴＦＴ（Ｔ３）及び前記第３ＴＦＴ（Ｔ３）に結合され、前記第２方向（Ｄ２）に延びたセンシングデータライン（ＳＤＬ）で構成される。前記センシング部（ＳＰ）は、前記第１方向（Ｄ１）に延び、読み出し駆動部２００から提供された所定の制御信号が印加されるセンシングゲートライン（ＳＧＬ）を更に具備する。
【００５１】
前記第２ＴＦＴ（Ｔ２）は、前記センシングゲートライン（ＳＧＬ）から分岐されたゲート電極、前記データライン（ＤＬ）から分岐されたソース電極、及び前記第３ＴＦＴ（Ｔ３）に連結されたドレイン電極を具備する。前記センシングデータライン（ＳＧＬ）は、前記ゲートライン（ＧＬ）と同一層に形成されかつ、前記ゲートライン（ＧＬ）と所定の間隔に離隔された状態で互いに電気的に絶縁される。
【００５２】
更に、前記第３ＴＦＴ（Ｔ３）は、前記ゲートライン（ＧＬ）から分岐されたゲート電極、前記第２ＴＦＴ（Ｔ２）のソース電極と連結されたソース電極、及び前記センシングデータライン（ＳＤＬ）から分岐されたドレイン電極を具備する。前記センシングデータライン（ＳＤＬ）は、前記データライン（ＤＬ）とは同一層に形成されかつ、前記データライン（ＤＬ）と所定の間隔に離隔された状態にて互いに電気的に絶縁される。
【００５３】
前記透明電極（ＴＥ）は、前記第１ないし第３ＴＦＴ（Ｔ１ないしＴ３）をカバーする絶縁膜上で前記第１ＴＦＴ（Ｔ１）のドレイン電極を露出させるコンタクトホール（ＣＯＮ）を通じて前記第１ＴＦＴ（Ｔ１）と電気的に連結される。前記透明電極（ＴＥ）は、透明性導電物質であるインジウムスズ酸化物（以下、ＩＴＯ）、またはインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩＺＯ）で構成される。
【００５４】
一方、前記反射電極（ＲＥ）は、前記透明電極（ＴＥ）上に形成され、前記透明電極（ＴＥ）を露出させるための透過窓（Ｗ１）及び第２ＴＦＴ（Ｔ２）を露出させるための開口窓（Ｗ２）を具備する。前記反射電極（ＲＥ）は、反射率の高いアルミニウムネオジウム（ＡｌＮｄ）からなる単一反射膜またはアルミニウムネオジウム（ＡｌＮｄ）とモリブデンタングステン（ＭｏＷ）からなる二重反射膜で構成することができる。
【００５５】
前記透過窓（Ｗ１）は、前記液晶表示装置自体的に生成され、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）の後面から入射されたバックライトを透過するための透過部を形成する。また、前記反射電極（ＲＥ）は、外部から提供される外部光が前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）を通じて入射されるとき、前記外部光を反射させるための反射部を形成する。
【００５６】
一方、前記開口窓（Ｗ２）は、前記第２ＴＦＴ（Ｔ２）を露出させることで、前記液晶表示パネル４００の外部から使用者によって故意的に提供される前記光が前記第２ＴＦＴ（Ｔ２）に印加されることを容易にする。ここで、前記反射電極（ＲＥ）は、前記第１及び第３ＴＦＴ（Ｔ１、Ｔ３）をカバーすることによって、前記第１及び第３ＴＦＴ（Ｔ１、Ｔ３）が前記光に反応することを防止する。ここで、前記第２ＴＦＴ（Ｔ２）は、オブジェクト、例えば、ライトペンによって入射される光、または指などによってバックライトから反射された光に応答する。
【００５７】
図４は、図１に示した表示装置に対する詳細ブロック図である。
【００５８】
図１及び図４を参照すると、表示装置はセンシング部１５０、読み出し部２１０、センサー制御部２２０、センシング信号調整部４３０、及びタッチ位置検出部４５０を含む。
【００５９】
前記センシング部１５０は、タッチセンシング部１５１、外部光センシング部１５２、内部光センシング部１５３、及びイベント後センシング部１５４を含む。
【００６０】
具体的には、前記タッチセンシング部１５１は、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）に形成されたタッチセンサを含み、前記タッチセンサから感知されたセンシング信号１５１ａを前記読み出し部２１０に提供する。前記センシング信号は、フレーム単位で処理され、前記読み出し部２１０に提供する。
【００６１】
前記外部光センシング部１５２は、前記第１センシング領域（ＳＡ１）に形成された第１センサーを含み、前記第１センサーから感知された外部光の強度を感知した外部光センシング信号１５２ａを前記読み出し部２１０に提供する。
【００６２】
前記内部光センシング部１５３は、前記第２センシング領域（ＳＡ２）に形成された第２センサーを含み、前記第２センサーから感知された反射された内部光の強度を感知した内部光センシング信号１５３ａを前記読み出し部２１０に提供する。
【００６３】
前記イベント後センシング部１５４は、前記第３センシング領域（ＳＡ３）に形成された第３センサーを含み、前記第３センサーから感知されたオブジェクトが前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）から離れることを感知したイベント後センシング信号１５４ａを前記読み出し部２１０に提供する。
【００６４】
前記読み出し部２１０は、前記センシング部１５０からセンシング信号を獲得し、前記センシング信号をデジタル形態のセンシングデータ２１０ａに変換して前記センサー制御部２３０に提供する。
【００６５】
前記センサー制御部２３０は、前記センシング部１５０のセンサーにセンシングゲート信号を印加する。前記センサー制御部２３０は、前記読み出し部２１０から提供されたセンシングデータを後続のデータ処理のために該当する回路部に伝達する。
【００６６】
具体的には、前記センサー制御部２３０は、前記外部光センシング部１５２及び内部光センシング部１５３から提供されたセンシングデータ、内部光センシングデータ及びタッチセンシングデータ２３３を前記センシング信号調整部４３０に提供する。前記タッチセンシング部１５１及びイベント後センシング部１５４から提供されたセンシングデータ２３５ａ及びイベント後データ２３５ｂを前記タッチ位置検出部４５０に提供する。ここで、前記読み出し部２１０とセンサー制御部２２０は前記読み出し駆動部２００に含まれる。
【００６７】
前記センシング信号調整部４３０は、前記センサー制御部２２０から提供されるセンシングデータ２３３に基づいて前記センシングデータのうち、タッチイベントが発生した位置のタッチセンシングデータを一定のレベルに維持させる。具体的に、前記外部光センシングデータと内部光センシングデータとの差を比較して前記タッチセンシングデータを一定のレベルになるように調整する。前記センシング信号調整部４３０は、前記タッチセンシングデータを一定のレベルに維持させるセンシング制御信号（４３３ａ、４３４ａ、４３５ａ）を出力する。
【００６８】
前記センシング制御信号（４３３ａ、４３４ａ、４３５ａ）は、前記タッチセンシング部１５１に提供されるゲート電圧（Ｖｇ）４３３ａと、前記読み出し部２１０に提供されるアンプ利得（Ａｍｐ Ｇａｉｎ：ＡＧ）（３４３ａ）及びバックライトの光量を調整する制御信号４３５ａを含む。
【００６９】
前記センシング信号調整部４３０は、前記センシング制御信号（４３３ａ、４３４ａ、４３５ａ）によって前記タッチセンシング信号が一定レベルに維持されるとき、前記タッチ位置検出部４５０にアップデート制御信号４３０ａを出力する。
【００７０】
前記タッチ位置検出部４５０は、前記センサー制御部２３０から提供されるフレーム単位のセンシングデータをあらかじめ決められた動作条件によって基準フレームデータにアップデートする。前記タッチ位置検出部４５０は、前記アップデートされた基準フレームデータとセンシングフレームデータの差を比較してタッチスクリーン領域（ＴＳＡ）内にタッチイベントが発生した位置に対応する位置データ（ｘ、ｙ）を検出する。
【００７１】
前記センサー制御部２３０で前記タッチ位置検出部４５０に提供する信号２３５は、前記タッチセンシング部１５１から感知されたセンシングデータ２３５ａと、前記イベント後センシング部１５４から感知されたイベント後センシング信号２３５ｂである。前記イベント後センシング信号２３５ｂは、オブジェクトがタッチスクリーン領域（ＴＳＡ）から離れることを感知した信号である。
【００７２】
前記タッチ位置検出部４５０を制御するアップデート制御信号は、前記イベント後センシング信号２３５ｂと、タッチ位置検出部４５０を含め表示装置のシステムを駆動されるシステムターンオン信号５１１と、前記システムのスリープモード（Ｓｌｅｅｐ Ｍｏｄｅ）のとき再駆動（Ｗａｋｅ−Ｕｐ）される場合の再駆動信号５１２と、前記センシング信号調整部４３０から提供された制御信号４３０ａである。
【００７３】
図５は、図４のセンシング信号調整部に対する詳細ブロック図である。
【００７４】
図４及び図５を参照すると、センシング信号調整部４３０は、第１制御部４３１、第１バッファ４３２、ゲート電圧調整部４３３、アンプ利得調整部４３４及び光量調整部４３５を含む。
【００７５】
センサー制御信号（４３３ａ、４３４ａ、４３５ａ）は、それぞれ前記ゲート電圧調整部４３３、アンプ利得調整部４３４、及び光量調整部４３５にとって提供される。より詳細には、前記センサー制御信号（４３３ａ）は、前記ゲート電圧（Ｖｇ）に対応し、前記センサー制御信号４３４ａはアンプ利得（ＡＧ）に対応し、センサー制御信号４３５ａは、バックライト制御レベル信号（ＢＬＣ）に対応する。
【００７６】
前記第１制御部４３１は、前記外部光センシングデータと内部光センシングデータとの差を比較して、前記タッチセンシングデータを一定のレベルになるように調整する。前記タッチセンシングデータが一定のレベルに維持されると、前記タッチ位置検出部４５０にアップデート制御信号４３０ａを出力する。
【００７７】
図６は、タッチセンシングデータを２次元に表示したグラフである。図６を参照すると、ｘ軸は、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）のｘ軸またはｙ軸の位置データであり、ｙ軸はタッチセンサから読み出されたセンシング信号の電圧大きさ（ｍＶ）または８ビットデジタル形態に変換されたセンシングデータのレベルである。
【００７８】
図示したように、前記センシングデータは、背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）とオブジェクトセンシングデータ（Ｖ＿ｏ）を含む。前記背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）がオブジェクトセンシングデータ（Ｖ＿ｏ）より大きい場合、シャドウモード（Ｓｈａｄｏｗ ｍｏｄｅ）として外部光量が内部光量（またはバックライト）より大きい場合である。逆に、オブジェクトセンシングデータ（Ｖ＿ｏ）が前記背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）より大きい場合、バックライトモードとして内部光量（またはバックライト）が外部光量より大きい場合である。
【００７９】
前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）は、背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）とオブジェクトセンシングデータ（ｖ＿ｏ）の差であり、前記外部光センシングデータと内部光センシングデータとの差によって得ることができる。
【００８０】
前記第１バッファ４３２は、前記タッチセンシング信号を一定のレベルに調整するための基準データが保存される。
【００８１】
前記ゲート電圧調整部４３３は、前記基準データ（Ｖ＿ｂ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ，Ｖ＿ｂ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）に基づいて背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）を一定レベルに維持するようにゲート電圧（Ｖｇ）４３３ａを調整する。これによって、前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を一定のレベルに維持させる。前記調整されたゲート電圧４３３ａは、タッチセンシング部１５１のタッチ位置センサーのゲート電極に印加される。
【００８２】
前記アンプ利得調整部４３４は、前記基準データ（△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｌｏｗ、△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）に基づいて前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を一定のレベルに維持するために読み出し部２１０のアンプ利得（ＡＧ）４３４ａを調整する。調整されたアンプ利得（ＡＧ）４３４ａは、前記読み出し部２１０に提供される。
【００８３】
前記光量調整部４３５は、前記基準データ（ＢＬＣ＿ｔｈ＿ｌｏｗ，ＢＬＣ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）に基づいて前記タッチセンシングデータを（△Ｖｓ）を一定のレベルに維持するためにバックライトの光量を制御するための制御信号（ＢＬＣ）４３５ａを出力する。
【００８４】
図７は、図５のセンシング信号調整部に対する動作説明のための流れ図である。
【００８５】
図７を参照すると、第１制御部４３１は、センシング信号調整のために初期化する（Ｓ１１０）。前記第１制御部４３１は、内部光の明るさを標準定電流１５ｍＡを印加した場合の明るさレベルを明るさ制御因子（ＢＬＣ）の最小値（ＢＬＣ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）に初期化し、前記読み出し部２１０の最大アンプ利得値（ＡＧｍａｘ）と最小アンプ利得値（ＡＧｍｉｎ）の中間レベルである中間アンプ利得値（ＡＧｍｉｄ）をアンプ利得制御因子（ＡＧ）の初期値にする。
【００８６】
前記第１制御部４３１は、背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）があらかじめ決められた最大レベル（Ｖ＿ｂ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）と最小レベル（Ｖ＿ｂ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）との間に存在するかチェックする（Ｓ１２０）。
【００８７】
前記ゲート電圧調整部４３３は、前記第１制御部４３１の制御によって、前記ゲート電圧を次第に増加させるか（Ｓ１２３）、次第に減少させ（Ｓ１２７）、前記背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）を一定レベルになるよう調整する。
【００８８】
具体的には、前記ゲート電圧調整部４３３は、前記背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）が最小レベル（Ｖ＿ｂ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）より小さい場合（Ｓ１２１）、ゲート電圧（Ｖｇ）を大きく調整する（Ｓ１２２）。前記背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）が最大レベル（Ｖ＿ｂ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）より大きい場合（Ｓ１２５）、ゲート電圧（Ｖｇ）を小さく調整する（Ｓ１２６）。図示した前記段階Ｓ（Ａ）を通じて前記背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）が一定レベル内に存在するようゲート電圧（Ｖｇ）を調整する。
【００８９】
その後、前記第１制御部４３１は、前記外部光センシングデータと内部光センシングデータとの差によってタッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を得る。前記第１制御部４３１は、前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）があらかじめ決められた最大レベル（△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）と最小レベル（△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）との間に存在するか否かをチェックする（Ｓ１３０）。
【００９０】
前記アンプ利得調整部４３４は、前記第１制御部４３１の制御によって、アンプ利得値（ＡＧ）を次第に増加させるか（Ｓ１３３）、次第に減少させ（Ｓ１３７）、前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を一定のレベルになるよう調整する。
【００９１】
具体的には、前記アンプ利得調整部４３４は、前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）が最小レベル（△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）より小さい場合（Ｓ１３１）、前記アンプ利得値（ＡＧ）を増加させる（Ｓ１３２）。前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）が最大レベル（△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）より大きい場合（Ｓ１３５）、前記アンプ利得値（ＡＧ）を減少させる（Ｓ１３６）。図示した前記段階Ｓ（Ｂ）を通じて前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）が一定レベル内に存在するよう前記アンプ利得値（ＡＧ）を調整する。
【００９２】
一方、前記アンプ利得値（ＡＧ）を最大値に設定しても前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）が最小レベル（△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）より小さい場合（Ｓ１４０）、前記第１制御部４３１は、前記光量制御部４３５を制御する。前記光量制御部４３５は、バックライト量を増加するよう前記明るさ制御因子（ＢＬＣ）を増加させる（Ｓ１４１）。この場合、外部光が非常に暗くてアンプ利得（ＡＧ）を最大値に設定しても背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）とオブジェクトセンシングデータ（Ｖ＿ｏ）との差がない場合である。したがって、明るさ制御因子（ＢＬＣ）を最大レベル（ＢＬＣ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）より小さい範囲内で調節してタッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を一定レベルに維持させる。即ち、第１制御部４３１は、動作モードをバックライトモードに転換する。
【００９３】
一方、前記明るさ制御因子（ＢＬＣ）が最大レベル（ＢＬＣ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）より高くなると（Ｓ１４２）、前記アンプ利得値（ＡＧ）を最小値（ＡＧｍｉｎ）にし（Ｓ１４３）、明るさ制御因子（ＢＬＣ）を初期値（ＢＬＣ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）にする（Ｓ１４４）。即ち、第１制御部４３１は、動作モードをバックライトモードからシャドウモードに転換する。
【００９４】
図示した前記段階Ｓ（Ｃ）を通じてバックライトの量を調整して前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）が一定レベル内に存在するようにする。
【００９５】
以上のように、タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を一定レベルに維持させることで、タッチセンシングデータの獲得を容易にすることができる。
【００９６】
前記センシング信号調整部４３０でタッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を一定範囲内に維持させるために、ゲート電圧（Ｖｇ）と、アンプ利得（ＡＧ）、及びバックライトの光量を調節した場合、前記センシング信号調整部４３０は、前記タッチ位置検出部４５０にアップデート制御信号４３０ａを出力する。
【００９７】
図８は、図４のタッチ位置検出部に対する詳細ブロック図である。
【００９８】
図８を参照すると、タッチ位置検出部４５０は、第１メモリ４５１、第２制御部４５２、演算部４５３、第２メモリ４５４、位置検出部４５５、フィルタリング部４５６、及び第２バッファ４５７を含む。
【００９９】
前記第１メモリ４５１は、前記センサー制御部２２０から提供されたフレーム区間の期間のセンシングフレームデータ２３５ａを保存する。前記センシングフレームデータは、前記タッチセンシング部１５１から感知されたセンシングデータである。
【０１００】
前記第２制御部４５２は、あらかじめ決められた動作条件に対応するアップデート制御信号（２３５ｂ、４３０ａ、５１１、５１２）に基づいて前記第１メモリ４５１に保存されたセンシングフレームデータを前記第２メモリ４５３に保存するか否かを決定する。即ち、前記第２メモリ４５３に保存されるデータは、基準フレームデータになる。
【０１０１】
前記アップデート制御信号は、本発明による表示装置を含むシステムを駆動させるシステムターンオン信号５１１と、前記システムのスリップモードで再駆動させる再駆動信号５１２と、イベント後センシング部１５４によってオブジェクトがタッチスクリーン領域（ＴＳＡ）から離れたことを感知したイベント後センシング信号２３５ｂ及びセンシング信号調整部４３０から提供される制御信号４３０ａを含む。
【０１０２】
前記イベント後センシング信号２３５ｂは、前記センサー制御部２３０から提供される。即ち、前記センサー制御部２３０は、前記イベント後センシング信号２３５ｂを前記第２制御部４５２に提供する。
【０１０３】
前記演算部４５４は、前記第２制御部４５２の制御によって駆動される。具体的に、前記第２制御部４５２に前記イベント後センシング信号２３５ｂが印加されると、前記第２制御部４５２は、前記第１メモリ４５１に記録されたセンシングフレームデータバックライトモードであるかシャドウモードであるかチェックする。
【０１０４】
例えば、バックライトモードである場合、前記第２制御部４５２は、前記センシングフレームデータを前記第２メモリ４５３にアップデートさせる。反面、前記シャドウモードである場合、前記第２制御部４５２は、前記演算部４５４を制御して所定の演算課程を通じて前記センシングフレームデータを基準フレームデータにアップデート可否を決定する。前記演算部４５４の演算処理過程は、図９を参照して後述する。
【０１０５】
前記第２メモリ４５４は、前記第２制御部４５２の制御によって前記センシングフレームデータを保存する。即ち、前記第２制御部４５２によって前記第２メモリ４５４に保存されたセンシングフレームデータは基準フレームデータにアップデートされる。
【０１０６】
前記位置検出部４５５は、前記第２制御部４５２によって、前記第１メモリ４５１に保存されたセンシングフレームデータ４５２ａと前記第２メモリ４５３に保存された基準フレームデータ４５２ｂとの差を算出して最も大きい値を有する位置データ（４５５ｘ，４５５ｙ）を検出する。例えば、前記位置検出部４５５は、前記アップデート制御信号に基づいてアップデートされたｎ番目のセンシングフレームデータと、前記第１メモリ４５１に保存されたｎ＋ｉ番目のフレームデータとの差を算出して最も大きい値を有する位置データ（４５５ｘ，４５５ｙ）を検出する。ここで、ｎ、ｉは１以上の自然数である。
【０１０７】
前記フィルタリング部４５６は、前記第２バッファ４５７に既に保存された以前にフレームデータから検出された位置データと現在位置検出部４５５から検出された位置データ（４５５ｘ，４５５ｙ）とを比較してノイズ成分を除去する。これによって、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）にオブジェクトによってイベントが発生したタッチ位置に対応する位置データ（ｘ，ｙ）が検出される。
【０１０８】
図９は、図８の演算部によってシャドウモードでアップデート時点を決定する過程を説明するためのグラフである。
【０１０９】
図９を参照すると、前記グラフは、ｘは時間軸であり、ｙ軸はタッチスクリーン領域（ＴＳＡ）内の任意のタッチ位置に対するセンシングデータの大きさ（Ｖ）である。
【０１１０】
図示したように、任意の位置をタッチする期間、センシングデータは、０．２Ｖ程度のレベルを有し、連続タッチする場合、センシングデータの上昇レベルは、０．４Ｖ〜０．３５Ｖのレベルを有する。したがって、タッチする期間のセンシングデータの０．２Ｖから前記センシングデータを継続追跡して最大レベルに上昇する時点０．４Ｖに対応するフレームデータを基準フレームデータにアップデートする。このような方式を数式として整理すると、下記のとおりである。
【０１１１】
【数１】
【０１１２】
ここで、（Ｘ０、Ｙ０）は、タッチイベントが終わる直前に検出されたタッチ位置のＸ、Ｙ座標値である。前記Ｍａｇ０（Ｘ０、Ｙ０）は、座標（Ｘ０、Ｙ０）におけるセンシングデータである。前記Ｍａｇｎ（Ｘ０、Ｙ０）は、タッチイベントが終わった後、ｎ番目のフレームの座標（Ｘ０、Ｙ０）におけるセンシングデータである。前記ｎは、タッチイベントが終わってから基準フレームデータをアップデートする前まで、毎フレームの更新際ごとに増加する。即ち、Φｎは、Ｍａｇ０（Ｘ０、Ｙ０）とＭａｇｎ（Ｘ０、Ｙ０）の差異値である。
【０１１３】
【数２】
【０１１４】
ここで、Φｍａｘｎは、Φｎのうちの最大値である。
【０１１５】
【数３】
【０１１６】
前記εは、時系列がΦｎ値の増加が停止しても、Φｍａｘｎ値がε値以上にならないと、基準フレームデータにアップデートしない臨界値である。図９の「Ｉ」部分でのように、Φｍａｘｎ値が臨界値（ε）より小さいと、基準フレームデータをアップデートしない。
【０１１７】
図１０及び図１１は、図９のタッチ位置検出動作の課程を説明するための流れ図である。
【０１１８】
図４及び図１０を参照すると、待機状態（Ｓ２１１）でタッチスクリーン領域（ＴＳＡ）にて新しいタッチイベントが発生するようになると、読み出し部２１０は、フレーム単位でセンシングデータをセンサー制御部２３０に提供する。前記センサー制御部２３０は、前記センシングフレームデータを第１メモリ４５１に保存する。
【０１１９】
一方、第２制御部４５２は、アップデート制御信号の入力可否を確認して前記センシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートするか否かを決定する（Ｓ３００）。
【０１２０】
図１１は、図１０の段階をＳ３００に対する詳細な流れ図である。
【０１２１】
図１１を参照して、システムターンオン信号が入力されたか（Ｓ３１１）、センシング信号調整部４３０から制御信号４３０ａが入力されたか（Ｓ３１３）、システム再駆動信号（Ｗａｋｅ−Ｕｐ）が入力されたか（Ｓ３１５）をチェックする。
【０１２２】
前記それぞれの段階（Ｓ３１１〜Ｓ３１５）で、アップデート制御信号が入力された場合、前記第２制御部４５２は、前記第１メモリ４５１に記録されたセンシングフレームデータを第２メモリ４５４に基準フレームデータにアップデートする。例えば、ｎ番目のフレームにて前記アップデート制御信号が入力されると、前記第２制御部４５２は、前記第１メモリ４５１に記録されたｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートする。即ち、前記基準フレームデータは、ｎ番目のセンシングフレームデータになる。一方、前記それぞれの段階（Ｓ３１１〜３１５）にてアップデート制御信号が入力されなかった場合、前記第２制御部４５２は、前記第１メモリ４５１にて保存されたセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートしない。したがって、本実施例では、実質的に前記第２制御部４５２がアップデート制御部として機能することになる。
【０１２３】
前記第２制御部４５１は、センサー制御部２３０からイベント後センシング信号２３５ｂが入力されたかをチェックする（Ｓ３１７）。前記イベント後センシング信号２３５ｂが入力された場合、前記第２制御部４５１は、シャドウモードか否かをチェックする（Ｓ３１９）。前記シャドウモードでない場合、即ち、バックライトモードである場合であるので、前記イベント後センシング信号２３５ｂに基づいて第１メモリ４５１に保存されたセンシングフレームデータを前記第２メモリ４５４に基準フレームデータにアップデートする。
【０１２４】
例えば、ｎ番目のセンシングフレームがバックライトモードであると、前記第２制御部４５２は、前記第１メモリ４５１に記録された前記ｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートする。
【０１２５】
一方、前記チェックの結果（Ｓ３１９）、前記センシングフレームデータがシャドウモードである場合、前記第２制御部４５１は、前記演算部４５３を通じて前記センシングフレームデータのアップデートの可否を決定する（Ｓ３２１）。
【０１２６】
以上のように、第１メモリ４５１に記録されたセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデート可否を決定し、それによって前記センシングフレームデータを処理する。
【０１２７】
その後、第２制御部４５２は、第１メモリ４５１から読み出されたセンシングフレームデータと前記第２メモリ４５４に保存された基準フレームデータを前記位置検出部４５５に提供する。前記位置検出部４５５は、前記センシングフレームデータと基準フレームデータとの差を算出する（Ｓ２４０）。
【０１２８】
その後、算出された差に基づいて最大値を有する位置データを算出する（Ｓ２５０）。
【０１２９】
例えば、前記位置検出部４５５は、前記基準フレームデータである前記ｎ番目のセンシングフレームデータと、前記第１メモリ４５１から読み出されたｎ＋ｉ番目のセンシングフレームデータを用いて位置データを検出する。
【０１３０】
フィルタリング部４５６は、第２バッファ４５７に既に保存された以前のフレームデータから得られた位置データを用いて前記位置検出部４５５で検出された位置データのノイズ成分をフィルタリングする（Ｓ２６０）。その後、システムがターンオフされないと（Ｓ２７０）、以前の課程を反復して行う。
【０１３１】
これによって、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）内でタッチイベントが発生した位置に対応する位置データが検出される。
【０１３２】
以上で説明したように、本発明によると、タッチスクリーン表示装置の動作条件によって設定されたアップデート制御信号に基づいてセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートし、前記センシングフレームデータと基準フレームデータとの差を用いてタッチ位置データを検出する。
【０１３３】
前記センシングフレームデータと基準フレームデータとの間の差のデータは、大体均一であるので、信号対ノイズ比を向上させることができ、これによって、タッチ位置データの検出が容易である。また、前記差のデータを用いることで、タッチ位置データの検出時間及び処理過程を単純化することができ、センシングデータ処理量も少なく、処理時間も短くすることができる。また、これによって、ハードウエアの具現及びソフトウエアの具現を簡単化することができる。
【０１３４】
以上、本発明を実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の一実施例による表示装置の概略的な平面図である。
【図２】図１のタッチスクリーン領域に形成されたタッチセンサと表示スイッチング素子の一例を説明するための平面図である。
【図３】図１のタッチスクリーン領域に形成されたタッチセンサと表示スイッチング素子の一例を説明するための断面図である。
【図４】図１に示した表示装置に対する詳細ブロック図である。
【図５】図４のセンシング信号調整部に対する詳細ブロック図である。
【図６】タッチセンシングデータを２次元に表示したグラフである。
【図７】図５のセンシング信号調整部に対する動作を説明するための流れ図である。
【図８】図４のタッチ位置検出部に対する詳細ブロック図である。
【図９】図８の演算部によってシャドウモードでアップデート時点を決定する過程を説明するためのグラフである。
【図１０】図４の表示装置によるタッチ位置検出動作課程を説明するための流れ図である。
【図１１】図１０の段階Ｓ３００に対する詳細な流れ図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１００…表示パネル、
２００…読み出し駆動部、
３００…表示駆動部、
４００…センシングデータ処理部、
４３０…センシング信号調整部、
４５０…タッチ位置検出部、
４５１…第１メモリ、
４５２…第２制御部、
４５４…第２メモリ、
４５５…位置検出部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ位置検出装置及びその方法と、これを具備したタッチスクリーン表示装置に関わり、より詳細にはタッチ位置検出を容易にするためのタッチ位置検出装置及びその方法と、これを具備したタッチスクリーン表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、タッチスクリーンパネルは、液晶表示パネルなどの表示装置上に配置され、手及び物体などのようなオブジェクトを通じてデータを入力する入力装置である。前記タッチスクリーンパネルは、第１基板、前記第１基板から所定の間隔だけ離隔された第２基板、前記第１基板及び第２基板が互いに向かい合う面にそれぞれ形成される第１透明電極及び第２透明電極で構成される。
【０００３】
例えば、このようなタッチスクリーンパネルを設けた液晶表示装置をタッチパネル液晶表示装置と称する。タッチパネル液晶表示装置は、液晶表示パネルと前記タッチスクリーンパネルとの間に空気層が生じるフレームを用いるか粘着剤を用いる。したがって、前記液晶表示パネルと前記タッチスクリーンパネルとの間に屈折率が異なる層が生成され、前記タッチパネル液晶表示装置の全体的な光学的特性が低下する。
【０００４】
このため、最近は光センサーを用いて液晶表示パネルと一体にタッチスクリーンパネルを形成する。前記光センサーをａ−Ｓｉ／Ｐｏｌｙ−Ｓｉなどの薄膜トランジスタやその他の光センサーを用いてタッチスクリーンパネルを具現する場合、前記光センサーから獲得したセンシングデータを信号処理してスクリーン内のタッチ位置を検出する。
【０００５】
しかし、信号処理及びハードウエア設計の観点から下記のような問題点がある。
【０００６】
一番目の問題点は、センシングデータは不均一であり、ある程度のリップルノイズがあることである。また、液晶表示パネル一体型である場合、画像データによるカップリング現象が発生する。このようなノイズ成分によって信号対ノイズ比（ＳＮＲ）が小さいので、正確なタッチ位置を検出しにくい問題点がある。
【０００７】
二番目の問題点は、液晶表示パネル一体型タッチスクリーンパネルでは、センシングデータの処理周期が一フレーム（１Ｈ＝１／６０Ｈｚ）であって、２０％のマージンを仮定する場合、１３ｍｓ内に一つのタッチ位置を検出しなければならない点である。一般的に、２００ｐｐｉのＱＶＧＡ（Ｑｕａｒｔｅｒ Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）の場合、１６０×１２０個のスクリーンタッチセンサを具備し、この場合、１６０×１２０個のセンシングデータを１３ｍｓ内に処理しなければならない。即ち、センシングデータ処理量が多い問題点がある。
【０００８】
三番目の問題点は、スムーディングフィルタ（ローパスフィルタ）、シャープニングフィルタ（ハイパスフィルタ）、エッジ検出などのような移転処理技法及びセグメント技法を用いてセンシングデータを処理する場合、イメージ変換及び変換されたイメージを再びマッピングする処理を経る必要があるため、処理時間が多く消耗される問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の技術的課題は、このような従来の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、タッチ位置検出処理過程を単純化するためのタッチ位置検出装置を提供するものである。
【００１０】
前記本発明の他の目的は、前記タッチ位置検出装置のタッチ位置検出方法を提供することにある。
【００１１】
前記本発明の更に他の目的は、前記タッチ位置検出装置を具備したタッチスクリーン表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の本発明の目的を実現するための実施例によるタッチ位置検出装置は、タッチセンシング部、アップデート制御部、及び位置検出部を含む。前記タッチセンシング部は、タッチイベントの発生位置を感知してセンシングフレームデータを出力する。前記アップデート制御部は、あらかじめ決められたアップデート制御信号に基づいて、前記タッチセンシング部から提供されるｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートする。前記位置検出部は、前記基準フレームデータと前記タッチセンシング部から提供されるｎ＋ｉ（ｎ、ｉは、１以上の自然数）センシングフレームデータを用いてタッチ位置データを検出する。
【００１３】
前記基準フレームデータを保存するメモリを更に含む。
【００１４】
前記位置検出部は、前記基準フレームデータと前記タッチセンシング部から提供される前記ｎ＋ｉ番目のセンシングフレームデータの差を用いて前記タッチ位置データを検出する。
【００１５】
前記アップデート制御信号は、前記タッチ位置検出装置を駆動させるシステムターンオン信号、前記タッチ位置検出装置を再駆動させる再駆動信号、オブジェクトが前記タッチセンシング部から離れた状態を感知してイベント後センシング信号を出力するイベント後センシング部から出力されたイベント後センシング信号、および前記センシングフレームデータの印加を受け前記センシングフレームデータを一定のレベルに調整するセンシング信号調整部から出力された制御信号のうち、少なくともいずれか一つの信号を含むものである。
【００１６】
前記タッチ位置検出装置は、オブジェクトが前記タッチセンシング部から離れた状態を感知して、イベント後センシング信号を出力するイベント後センシング部を更に含み、前記アップデート制御部は、前記イベント後センシング信号が入力されると、前記タッチセンシング部から出力されたセンシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートする。
【００１７】
前記タッチ位置検出装置は、前記センシングフレームデータは、背景センシングデータを含み、前記オブジェクトセンシングデータのレベルが前記背景センシングデータのレベルより小さい場合、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートするか否かを決定する演算部を更に含む。
【００１８】
前記演算部は、前記オブジェクトセンシングデータと以後のセンシングフレームデータのオブジェクトセンシングデータとのレベル差を用いて前記アップデートを決定する。前記演算部は、前記レベル差があらかじめ決められた臨界値より大きい場合、前記アップデートを決定する。
【００１９】
前記演算部は、前記レベル差が増加して停止した時点のセンシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートする。
【００２０】
前記演算部は、前記レベル差が増加して減少する場合、前記減少する時点以前のセンシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートする。
【００２１】
前記本発明の他の目的を実現するための実施例によるタッチ位置検出方法は、外部からアップデート制御信号が入力されることにより、フレーム単位でタッチイベントが感知されたセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートする段階と、外部からセンシングフレームデータが入力されることにより、入力されるセンシングフレームデータと前記基準フレームデータを用いて前記タッチイベント発生位置に対応する位置データを検出する段階を含む。
【００２２】
望ましくは、前記タッチ位置検出方法は、前記タッチイベントが発生した直後に感知されたイベント後センシング信号が入力されることにより、現在のセンシングモードをチェックする段階と、前記現在のセンシングモードがバックライトアセンブリモードでチェックされる場合には、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートする段階と、を更に含む。
【００２３】
また、前記現在のセンシングモードがシャドウモードでチェックされる場合には、前記センシングフレームデータを前記基準データにアップデートするか否かを決定する段階を更に含む。
【００２４】
前記本発明の他の目的を実現するための実施例によるタッチスクリーン表示装置は、表示パネル、センシング部、タッチ位置検出部を含む。前記表示パネルは、フレーム単位で画像を表示する。前記センシング部は、前記フレーム単位でタッチイベントが感知されたセンシングフレームデータを出力する。前記タッチ位置検出部は、アップデート制御信号に基づいて前記センシング部から出力されたｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートし、前記基準フレームデータと前記センシング部で出力されたｎ＋ｉ番目のセンシングフレームデータを用いて前記タッチイベントの発生位置に対応する位置データを検出する。
【００２５】
前記センシング部は、前記表示パネルに形成されている。
【００２６】
前記タッチ位置検出部は、前記アップデート制御信号に基づいて前記ｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートするアップデート制御部と、前記基準フレームデータを保存するメモリと、前記基準フレームデータと前記ｎ＋ｉ番目のセンシングフレームデータとの差を算出して最も大きい値を前記位置データで検出する位置検出部と、を含む。
【００２７】
前記センシング部は、オブジェクトが前記表示パネルから離れた状態を感知してイベント後センシング信号を出力する第１センサーを更に含む。
【００２８】
前記アップデート制御部は、前記イベント後センシング信号が入力されると、前記センシング部から出力されたセンシングフレームデータのセンシングモードに基づいて前記センシングフレームデータをアップデートする。
【００２９】
前記アップデート制御部は、前記センシングフレームデータのセンシングモードが内部光によるバックライトモードである場合、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートする。
【００３０】
前記タッチ位置検出部は、前記センシングモードが外部光によるシャドウモードである場合、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートするか否かを決定する演算部を更に含む。
【００３１】
前記タッチスクリーン表示装置は、オブジェクトセンシングデータと背景センシングデータとの差であるタッチセンシングデータを一定のレベルに維持させるセンシング信号調整部を更に含む。
【００３２】
望ましくは、前記センシング信号調整部は、前記センシングフレームデータの前記タッチセンシングデータが一定のレベルに調整されると、前記タッチ位置検出部に前記アップデート制御信号を提供する。
【発明の効果】
【００３３】
このようなタッチ位置検出装置及びこれのタッチ位置検出方法と、これを具備したタッチスクリーン表示装置によると、一定の時点にアップデートされた基準フレームデータとセンシングフレームデータとの差を比較して常時センシングフレームデータのタッチ位置を検出することで簡単な処理過程でタッチ位置を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、添付した図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明を適用した実施例によるタッチスクリーン表示装置の概略的な平面図である。
【００３６】
図１を参照すると、この表示装置は表示パネル１００と、読み出し駆動部２００と、表示駆動部３００、及びセンシングデータ処理部４００を含む。
【００３７】
前記表示パネル１００は、アレイ基板１１０と、カラーフィルタ基板１２０と、前記アレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０との間に介在された液晶層（図示せず）を含む。
【００３８】
前記アレイ基板１１０は、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）、センシング領域（ＳＡ）、及び周辺領域（ＰＡ）で構成される。前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）は、表示パネルとタッチスクリーンパネルが一体に形成された領域であって、複数のタッチセンサと画素領域を駆動する表示スイッチング素子が形成されている。
【００３９】
前記センシング領域（ＳＡ）は、第１センシング領域（ＳＡ１）と、第２センシング領域（ＳＡ２）、及び第３センシング領域（ＳＡ３）を含む。前記第１センシング領域（ＳＡ１）には、外部光の光量を感知するための第１センサーが形成されている。前記第１センサーは、前記タッチセンサと同一の構造を有する。前記第２センシング領域（ＳＡ２）にはバックライトアセンブリ（または内部光）から反射された光量を感知するための第２センサーが形成されている。前記第２センサーは、前記タッチセンサと同一の構造を有するが、外部光を遮断するための反射板を更に含む構造を有する。
【００４０】
前記第３センシング領域（ＳＡ３）には、前記オブジェクトが前記タッチ表示領域（ＴＳＡ）から離れたことを感知するための第３センサーが形成されている。センシング領域（ＳＡ）の第１ないし第３センサーは、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）のタッチセンサと共に、下記のように説明される。
【００４１】
前記周辺領域（ＰＡ）には、前記タッチセンサと、第１〜第３センサーを制御し、前記センサーから感知されたセンシング信号を読み出す読み出し駆動部２００と、表示スイッチング素子を制御し、前記表示スイッチング素子に駆動信号を提供する表示駆動部３００が形成されている。
【００４２】
前記カラーフィルタ基板１２０は、前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）に対応してレッド、グリーン、及びブルーカラーを含むカラーフィルタパターンが形成されている。前記カラーフィルタパターンは、バックライトを透過して固有のカラーを再現する。前記カラーフィルタ基板１２０は、前記アレイ基板１１０の画素電極（図示せず）と共に液晶キャパシタを定義する共通電極（図示せず）を更に含むことができる。また前記カラーフィルタパターンは、前記画素電極（図示せず）の上部または下部に配置することもできる。
【００４３】
前記アレイ基板１１０の周辺領域（ＰＡ）の一端部には、可撓性印刷回路基板が形成され、前記読み出し駆動部２００と表示駆動部３００を印刷回路基板に形成された多様な処理回路部と電気的に連結する。前記印刷回路基板には、前記読み出し駆動部２００と電気的に連結されたセンシングデータ処理部４００が形成されている。
【００４４】
前記読み出し駆動部２００は、前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）に形成されたタッチセンサと、前記第１ないし第３センシング領域（ＳＡ１ないしＳＡ３）に形成された第１ないし第２センサーに制御信号に提供し、前記センサーから感知されたセンシング信号を獲得してデジタル形態のセンシングデータに変換する。前記読み出し駆動部２００は、前記デジタル形態のセンシングデータを前記センシングデータ処理部４００に提供する。
【００４５】
前記表示駆動部３００は、外部グラフィック装置から提供される画像データ信号と画像制御信号を用いて前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）に形成された表示スイッチング素子を駆動させる。これによって前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）に所定の画像を表示する。
【００４６】
前記センシングデータ処理部４００は、前記読み出し駆動部２００から提供されたセンシングデータに基づいてタッチ位置を検出する。前記センシングデータ処理部４００は、基準フレームデータを保存し、前記基準フレームデータと現在フレームデータとの差を算出して前記タッチ位置を検出する。また、前記センシングデータ処理部４００は、前記読み出し駆動部２００から提供された前記タッチセンシングデータを所定レベルに維持させる。
【００４７】
図２及び図３は、図１のタッチスクリーン領域（ＴＳＡ）に形成されたタッチセンサと表示スイッチング素子の一例を説明するための平面図及び断面図である。
【００４８】
図２及び図３を参照すると、任意の画素領域に画素部（ＰＰ）とセンシング部（ＳＰ）が形成されている。
【００４９】
前記画素部（ＰＰ）には、表示スイッチング素子（以下、「第１ＴＦＴ」と称する）が形成されている。前記第１ＴＦＴ（Ｔ１）のそれぞれは第１方向（Ｄ１）に延びたゲートライン（ＧＬ）、前記第１方向（Ｄ１）と直交する第２方向（Ｄ２）に延びたデータライン（ＤＬ）にそれぞれ連結される。前記画素部（ＰＰ）は透明電極（ＴＥ）及び反射電極（ＲＥ）を含む。
【００５０】
前記センシング部（ＳＰ）は、外部光によって駆動するタッチセンサ（以下、「第２ＴＦＴ」と称する）（Ｔ２）と、前記第２ＴＦＴ（Ｔ２）と電気的に連結された第３ＴＦＴ（Ｔ３）及び前記第３ＴＦＴ（Ｔ３）に結合され、前記第２方向（Ｄ２）に延びたセンシングデータライン（ＳＤＬ）で構成される。前記センシング部（ＳＰ）は、前記第１方向（Ｄ１）に延び、読み出し駆動部２００から提供された所定の制御信号が印加されるセンシングゲートライン（ＳＧＬ）を更に具備する。
【００５１】
前記第２ＴＦＴ（Ｔ２）は、前記センシングゲートライン（ＳＧＬ）から分岐されたゲート電極、前記データライン（ＤＬ）から分岐されたソース電極、及び前記第３ＴＦＴ（Ｔ３）に連結されたドレイン電極を具備する。前記センシングデータライン（ＳＧＬ）は、前記ゲートライン（ＧＬ）と同一層に形成されかつ、前記ゲートライン（ＧＬ）と所定の間隔に離隔された状態で互いに電気的に絶縁される。
【００５２】
更に、前記第３ＴＦＴ（Ｔ３）は、前記ゲートライン（ＧＬ）から分岐されたゲート電極、前記第２ＴＦＴ（Ｔ２）のソース電極と連結されたソース電極、及び前記センシングデータライン（ＳＤＬ）から分岐されたドレイン電極を具備する。前記センシングデータライン（ＳＤＬ）は、前記データライン（ＤＬ）とは同一層に形成されかつ、前記データライン（ＤＬ）と所定の間隔に離隔された状態にて互いに電気的に絶縁される。
【００５３】
前記透明電極（ＴＥ）は、前記第１ないし第３ＴＦＴ（Ｔ１ないしＴ３）をカバーする絶縁膜上で前記第１ＴＦＴ（Ｔ１）のドレイン電極を露出させるコンタクトホール（ＣＯＮ）を通じて前記第１ＴＦＴ（Ｔ１）と電気的に連結される。前記透明電極（ＴＥ）は、透明性導電物質であるインジウムスズ酸化物（以下、ＩＴＯ）、またはインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩＺＯ）で構成される。
【００５４】
一方、前記反射電極（ＲＥ）は、前記透明電極（ＴＥ）上に形成され、前記透明電極（ＴＥ）を露出させるための透過窓（Ｗ１）及び第２ＴＦＴ（Ｔ２）を露出させるための開口窓（Ｗ２）を具備する。前記反射電極（ＲＥ）は、反射率の高いアルミニウムネオジウム（ＡｌＮｄ）からなる単一反射膜またはアルミニウムネオジウム（ＡｌＮｄ）とモリブデンタングステン（ＭｏＷ）からなる二重反射膜で構成することができる。
【００５５】
前記透過窓（Ｗ１）は、前記液晶表示装置自体的に生成され、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）の後面から入射されたバックライトを透過するための透過部を形成する。また、前記反射電極（ＲＥ）は、外部から提供される外部光が前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）を通じて入射されるとき、前記外部光を反射させるための反射部を形成する。
【００５６】
一方、前記開口窓（Ｗ２）は、前記第２ＴＦＴ（Ｔ２）を露出させることで、前記液晶表示パネル４００の外部から使用者によって故意的に提供される前記光が前記第２ＴＦＴ（Ｔ２）に印加されることを容易にする。ここで、前記反射電極（ＲＥ）は、前記第１及び第３ＴＦＴ（Ｔ１、Ｔ３）をカバーすることによって、前記第１及び第３ＴＦＴ（Ｔ１、Ｔ３）が前記光に反応することを防止する。ここで、前記第２ＴＦＴ（Ｔ２）は、オブジェクト、例えば、ライトペンによって入射される光、または指などによってバックライトから反射された光に応答する。
【００５７】
図４は、図１に示した表示装置に対する詳細ブロック図である。
【００５８】
図１及び図４を参照すると、表示装置はセンシング部１５０、読み出し部２１０、センサー制御部２２０、センシング信号調整部４３０、及びタッチ位置検出部４５０を含む。
【００５９】
前記センシング部１５０は、タッチセンシング部１５１、外部光センシング部１５２、内部光センシング部１５３、及びイベント後センシング部１５４を含む。
【００６０】
具体的には、前記タッチセンシング部１５１は、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）に形成されたタッチセンサを含み、前記タッチセンサから感知されたセンシング信号１５１ａを前記読み出し部２１０に提供する。前記センシング信号は、フレーム単位で処理され、前記読み出し部２１０に提供する。
【００６１】
前記外部光センシング部１５２は、前記第１センシング領域（ＳＡ１）に形成された第１センサーを含み、前記第１センサーから感知された外部光の強度を感知した外部光センシング信号１５２ａを前記読み出し部２１０に提供する。
【００６２】
前記内部光センシング部１５３は、前記第２センシング領域（ＳＡ２）に形成された第２センサーを含み、前記第２センサーから感知された反射された内部光の強度を感知した内部光センシング信号１５３ａを前記読み出し部２１０に提供する。
【００６３】
前記イベント後センシング部１５４は、前記第３センシング領域（ＳＡ３）に形成された第３センサーを含み、前記第３センサーから感知されたオブジェクトが前記タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）から離れることを感知したイベント後センシング信号１５４ａを前記読み出し部２１０に提供する。
【００６４】
前記読み出し部２１０は、前記センシング部１５０からセンシング信号を獲得し、前記センシング信号をデジタル形態のセンシングデータ２１０ａに変換して前記センサー制御部２３０に提供する。
【００６５】
前記センサー制御部２３０は、前記センシング部１５０のセンサーにセンシングゲート信号を印加する。前記センサー制御部２３０は、前記読み出し部２１０から提供されたセンシングデータを後続のデータ処理のために該当する回路部に伝達する。
【００６６】
具体的には、前記センサー制御部２３０は、前記外部光センシング部１５２及び内部光センシング部１５３から提供されたセンシングデータ、内部光センシングデータ及びタッチセンシングデータ２３３を前記センシング信号調整部４３０に提供する。前記タッチセンシング部１５１及びイベント後センシング部１５４から提供されたセンシングデータ２３５ａ及びイベント後データ２３５ｂを前記タッチ位置検出部４５０に提供する。ここで、前記読み出し部２１０とセンサー制御部２２０は前記読み出し駆動部２００に含まれる。
【００６７】
前記センシング信号調整部４３０は、前記センサー制御部２２０から提供されるセンシングデータ２３３に基づいて前記センシングデータのうち、タッチイベントが発生した位置のタッチセンシングデータを一定のレベルに維持させる。具体的に、前記外部光センシングデータと内部光センシングデータとの差を比較して前記タッチセンシングデータを一定のレベルになるように調整する。前記センシング信号調整部４３０は、前記タッチセンシングデータを一定のレベルに維持させるセンシング制御信号（４３３ａ、４３４ａ、４３５ａ）を出力する。
【００６８】
前記センシング制御信号（４３３ａ、４３４ａ、４３５ａ）は、前記タッチセンシング部１５１に提供されるゲート電圧（Ｖｇ）４３３ａと、前記読み出し部２１０に提供されるアンプ利得（Ａｍｐ Ｇａｉｎ：ＡＧ）（３４３ａ）及びバックライトの光量を調整する制御信号４３５ａを含む。
【００６９】
前記センシング信号調整部４３０は、前記センシング制御信号（４３３ａ、４３４ａ、４３５ａ）によって前記タッチセンシング信号が一定レベルに維持されるとき、前記タッチ位置検出部４５０にアップデート制御信号４３０ａを出力する。
【００７０】
前記タッチ位置検出部４５０は、前記センサー制御部２３０から提供されるフレーム単位のセンシングデータをあらかじめ決められた動作条件によって基準フレームデータにアップデートする。前記タッチ位置検出部４５０は、前記アップデートされた基準フレームデータとセンシングフレームデータの差を比較してタッチスクリーン領域（ＴＳＡ）内にタッチイベントが発生した位置に対応する位置データ（ｘ、ｙ）を検出する。
【００７１】
前記センサー制御部２３０で前記タッチ位置検出部４５０に提供する信号２３５は、前記タッチセンシング部１５１から感知されたセンシングデータ２３５ａと、前記イベント後センシング部１５４から感知されたイベント後センシング信号２３５ｂである。前記イベント後センシング信号２３５ｂは、オブジェクトがタッチスクリーン領域（ＴＳＡ）から離れることを感知した信号である。
【００７２】
前記タッチ位置検出部４５０を制御するアップデート制御信号は、前記イベント後センシング信号２３５ｂと、タッチ位置検出部４５０を含め表示装置のシステムを駆動されるシステムターンオン信号５１１と、前記システムのスリープモード（Ｓｌｅｅｐ Ｍｏｄｅ）のとき再駆動（Ｗａｋｅ−Ｕｐ）される場合の再駆動信号５１２と、前記センシング信号調整部４３０から提供された制御信号４３０ａである。
【００７３】
図５は、図４のセンシング信号調整部に対する詳細ブロック図である。
【００７４】
図４及び図５を参照すると、センシング信号調整部４３０は、第１制御部４３１、第１バッファ４３２、ゲート電圧調整部４３３、アンプ利得調整部４３４及び光量調整部４３５を含む。
【００７５】
センサー制御信号（４３３ａ、４３４ａ、４３５ａ）は、それぞれ前記ゲート電圧調整部４３３、アンプ利得調整部４３４、及び光量調整部４３５にとって提供される。より詳細には、前記センサー制御信号（４３３ａ）は、前記ゲート電圧（Ｖｇ）に対応し、前記センサー制御信号４３４ａはアンプ利得（ＡＧ）に対応し、センサー制御信号４３５ａは、バックライト制御レベル信号（ＢＬＣ）に対応する。
【００７６】
前記第１制御部４３１は、前記外部光センシングデータと内部光センシングデータとの差を比較して、前記タッチセンシングデータを一定のレベルになるように調整する。前記タッチセンシングデータが一定のレベルに維持されると、前記タッチ位置検出部４５０にアップデート制御信号４３０ａを出力する。
【００７７】
図６は、タッチセンシングデータを２次元に表示したグラフである。図６を参照すると、ｘ軸は、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）のｘ軸またはｙ軸の位置データであり、ｙ軸はタッチセンサから読み出されたセンシング信号の電圧大きさ（ｍＶ）または８ビットデジタル形態に変換されたセンシングデータのレベルである。
【００７８】
図示したように、前記センシングデータは、背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）とオブジェクトセンシングデータ（Ｖ＿ｏ）を含む。前記背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）がオブジェクトセンシングデータ（Ｖ＿ｏ）より大きい場合、シャドウモード（Ｓｈａｄｏｗ ｍｏｄｅ）として外部光量が内部光量（またはバックライト）より大きい場合である。逆に、オブジェクトセンシングデータ（Ｖ＿ｏ）が前記背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）より大きい場合、バックライトモードとして内部光量（またはバックライト）が外部光量より大きい場合である。
【００７９】
前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）は、背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）とオブジェクトセンシングデータ（ｖ＿ｏ）の差であり、前記外部光センシングデータと内部光センシングデータとの差によって得ることができる。
【００８０】
前記第１バッファ４３２は、前記タッチセンシング信号を一定のレベルに調整するための基準データが保存される。
【００８１】
前記ゲート電圧調整部４３３は、前記基準データ（Ｖ＿ｂ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ，Ｖ＿ｂ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）に基づいて背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）を一定レベルに維持するようにゲート電圧（Ｖｇ）４３３ａを調整する。これによって、前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を一定のレベルに維持させる。前記調整されたゲート電圧４３３ａは、タッチセンシング部１５１のタッチ位置センサーのゲート電極に印加される。
【００８２】
前記アンプ利得調整部４３４は、前記基準データ（△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｌｏｗ、△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）に基づいて前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を一定のレベルに維持するために読み出し部２１０のアンプ利得（ＡＧ）４３４ａを調整する。調整されたアンプ利得（ＡＧ）４３４ａは、前記読み出し部２１０に提供される。
【００８３】
前記光量調整部４３５は、前記基準データ（ＢＬＣ＿ｔｈ＿ｌｏｗ，ＢＬＣ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）に基づいて前記タッチセンシングデータを（△Ｖｓ）を一定のレベルに維持するためにバックライトの光量を制御するための制御信号（ＢＬＣ）４３５ａを出力する。
【００８４】
図７は、図５のセンシング信号調整部に対する動作説明のための流れ図である。
【００８５】
図７を参照すると、第１制御部４３１は、センシング信号調整のために初期化する（Ｓ１１０）。前記第１制御部４３１は、内部光の明るさを標準定電流１５ｍＡを印加した場合の明るさレベルを明るさ制御因子（ＢＬＣ）の最小値（ＢＬＣ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）に初期化し、前記読み出し部２１０の最大アンプ利得値（ＡＧｍａｘ）と最小アンプ利得値（ＡＧｍｉｎ）の中間レベルである中間アンプ利得値（ＡＧｍｉｄ）をアンプ利得制御因子（ＡＧ）の初期値にする。
【００８６】
前記第１制御部４３１は、背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）があらかじめ決められた最大レベル（Ｖ＿ｂ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）と最小レベル（Ｖ＿ｂ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）との間に存在するかチェックする（Ｓ１２０）。
【００８７】
前記ゲート電圧調整部４３３は、前記第１制御部４３１の制御によって、前記ゲート電圧を次第に増加させるか（Ｓ１２３）、次第に減少させ（Ｓ１２７）、前記背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）を一定レベルになるよう調整する。
【００８８】
具体的には、前記ゲート電圧調整部４３３は、前記背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）が最小レベル（Ｖ＿ｂ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）より小さい場合（Ｓ１２１）、ゲート電圧（Ｖｇ）を大きく調整する（Ｓ１２２）。前記背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）が最大レベル（Ｖ＿ｂ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）より大きい場合（Ｓ１２５）、ゲート電圧（Ｖｇ）を小さく調整する（Ｓ１２６）。図示した前記段階Ｓ（Ａ）を通じて前記背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）が一定レベル内に存在するようゲート電圧（Ｖｇ）を調整する。
【００８９】
その後、前記第１制御部４３１は、前記外部光センシングデータと内部光センシングデータとの差によってタッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を得る。前記第１制御部４３１は、前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）があらかじめ決められた最大レベル（△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）と最小レベル（△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）との間に存在するか否かをチェックする（Ｓ１３０）。
【００９０】
前記アンプ利得調整部４３４は、前記第１制御部４３１の制御によって、アンプ利得値（ＡＧ）を次第に増加させるか（Ｓ１３３）、次第に減少させ（Ｓ１３７）、前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を一定のレベルになるよう調整する。
【００９１】
具体的には、前記アンプ利得調整部４３４は、前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）が最小レベル（△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）より小さい場合（Ｓ１３１）、前記アンプ利得値（ＡＧ）を増加させる（Ｓ１３２）。前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）が最大レベル（△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）より大きい場合（Ｓ１３５）、前記アンプ利得値（ＡＧ）を減少させる（Ｓ１３６）。図示した前記段階Ｓ（Ｂ）を通じて前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）が一定レベル内に存在するよう前記アンプ利得値（ＡＧ）を調整する。
【００９２】
一方、前記アンプ利得値（ＡＧ）を最大値に設定しても前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）が最小レベル（△Ｖｓ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）より小さい場合（Ｓ１４０）、前記第１制御部４３１は、前記光量制御部４３５を制御する。前記光量制御部４３５は、バックライト量を増加するよう前記明るさ制御因子（ＢＬＣ）を増加させる（Ｓ１４１）。この場合、外部光が非常に暗くてアンプ利得（ＡＧ）を最大値に設定しても背景センシングデータ（Ｖ＿ｂ）とオブジェクトセンシングデータ（Ｖ＿ｏ）との差がない場合である。したがって、明るさ制御因子（ＢＬＣ）を最大レベル（ＢＬＣ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）より小さい範囲内で調節してタッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を一定レベルに維持させる。即ち、第１制御部４３１は、動作モードをバックライトモードに転換する。
【００９３】
一方、前記明るさ制御因子（ＢＬＣ）が最大レベル（ＢＬＣ＿ｔｈ＿ｈｉｇｈ）より高くなると（Ｓ１４２）、前記アンプ利得値（ＡＧ）を最小値（ＡＧｍｉｎ）にし（Ｓ１４３）、明るさ制御因子（ＢＬＣ）を初期値（ＢＬＣ＿ｔｈ＿ｌｏｗ）にする（Ｓ１４４）。即ち、第１制御部４３１は、動作モードをバックライトモードからシャドウモードに転換する。
【００９４】
図示した前記段階Ｓ（Ｃ）を通じてバックライトの量を調整して前記タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）が一定レベル内に存在するようにする。
【００９５】
以上のように、タッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を一定レベルに維持させることで、タッチセンシングデータの獲得を容易にすることができる。
【００９６】
前記センシング信号調整部４３０でタッチセンシングデータ（△Ｖｓ）を一定範囲内に維持させるために、ゲート電圧（Ｖｇ）と、アンプ利得（ＡＧ）、及びバックライトの光量を調節した場合、前記センシング信号調整部４３０は、前記タッチ位置検出部４５０にアップデート制御信号４３０ａを出力する。
【００９７】
図８は、図４のタッチ位置検出部に対する詳細ブロック図である。
【００９８】
図８を参照すると、タッチ位置検出部４５０は、第１メモリ４５１、第２制御部４５２、演算部４５３、第２メモリ４５４、位置検出部４５５、フィルタリング部４５６、及び第２バッファ４５７を含む。
【００９９】
前記第１メモリ４５１は、前記センサー制御部２２０から提供されたフレーム区間の期間のセンシングフレームデータ２３５ａを保存する。前記センシングフレームデータは、前記タッチセンシング部１５１から感知されたセンシングデータである。
【０１００】
前記第２制御部４５２は、あらかじめ決められた動作条件に対応するアップデート制御信号（２３５ｂ、４３０ａ、５１１、５１２）に基づいて前記第１メモリ４５１に保存されたセンシングフレームデータを前記第２メモリ４５３に保存するか否かを決定する。即ち、前記第２メモリ４５３に保存されるデータは、基準フレームデータになる。
【０１０１】
前記アップデート制御信号は、本発明による表示装置を含むシステムを駆動させるシステムターンオン信号５１１と、前記システムのスリップモードで再駆動させる再駆動信号５１２と、イベント後センシング部１５４によってオブジェクトがタッチスクリーン領域（ＴＳＡ）から離れたことを感知したイベント後センシング信号２３５ｂ及びセンシング信号調整部４３０から提供される制御信号４３０ａを含む。
【０１０２】
前記イベント後センシング信号２３５ｂは、前記センサー制御部２３０から提供される。即ち、前記センサー制御部２３０は、前記イベント後センシング信号２３５ｂを前記第２制御部４５２に提供する。
【０１０３】
前記演算部４５４は、前記第２制御部４５２の制御によって駆動される。具体的に、前記第２制御部４５２に前記イベント後センシング信号２３５ｂが印加されると、前記第２制御部４５２は、前記第１メモリ４５１に記録されたセンシングフレームデータバックライトモードであるかシャドウモードであるかチェックする。
【０１０４】
例えば、バックライトモードである場合、前記第２制御部４５２は、前記センシングフレームデータを前記第２メモリ４５３にアップデートさせる。反面、前記シャドウモードである場合、前記第２制御部４５２は、前記演算部４５４を制御して所定の演算課程を通じて前記センシングフレームデータを基準フレームデータにアップデート可否を決定する。前記演算部４５４の演算処理過程は、図９を参照して後述する。
【０１０５】
前記第２メモリ４５４は、前記第２制御部４５２の制御によって前記センシングフレームデータを保存する。即ち、前記第２制御部４５２によって前記第２メモリ４５４に保存されたセンシングフレームデータは基準フレームデータにアップデートされる。
【０１０６】
前記位置検出部４５５は、前記第２制御部４５２によって、前記第１メモリ４５１に保存されたセンシングフレームデータ４５２ａと前記第２メモリ４５３に保存された基準フレームデータ４５２ｂとの差を算出して最も大きい値を有する位置データ（４５５ｘ，４５５ｙ）を検出する。例えば、前記位置検出部４５５は、前記アップデート制御信号に基づいてアップデートされたｎ番目のセンシングフレームデータと、前記第１メモリ４５１に保存されたｎ＋ｉ番目のフレームデータとの差を算出して最も大きい値を有する位置データ（４５５ｘ，４５５ｙ）を検出する。ここで、ｎ、ｉは１以上の自然数である。
【０１０７】
前記フィルタリング部４５６は、前記第２バッファ４５７に既に保存された以前にフレームデータから検出された位置データと現在位置検出部４５５から検出された位置データ（４５５ｘ，４５５ｙ）とを比較してノイズ成分を除去する。これによって、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）にオブジェクトによってイベントが発生したタッチ位置に対応する位置データ（ｘ，ｙ）が検出される。
【０１０８】
図９は、図８の演算部によってシャドウモードでアップデート時点を決定する過程を説明するためのグラフである。
【０１０９】
図９を参照すると、前記グラフは、ｘは時間軸であり、ｙ軸はタッチスクリーン領域（ＴＳＡ）内の任意のタッチ位置に対するセンシングデータの大きさ（Ｖ）である。
【０１１０】
図示したように、任意の位置をタッチする期間、センシングデータは、０．２Ｖ程度のレベルを有し、連続タッチする場合、センシングデータの上昇レベルは、０．４Ｖ〜０．３５Ｖのレベルを有する。したがって、タッチする期間のセンシングデータの０．２Ｖから前記センシングデータを継続追跡して最大レベルに上昇する時点０．４Ｖに対応するフレームデータを基準フレームデータにアップデートする。このような方式を数式として整理すると、下記のとおりである。
【０１１１】
【数１】
【０１１２】
ここで、（Ｘ０、Ｙ０）は、タッチイベントが終わる直前に検出されたタッチ位置のＸ、Ｙ座標値である。前記Ｍａｇ０（Ｘ０、Ｙ０）は、座標（Ｘ０、Ｙ０）におけるセンシングデータである。前記Ｍａｇｎ（Ｘ０、Ｙ０）は、タッチイベントが終わった後、ｎ番目のフレームの座標（Ｘ０、Ｙ０）におけるセンシングデータである。前記ｎは、タッチイベントが終わってから基準フレームデータをアップデートする前まで、毎フレームの更新際ごとに増加する。即ち、Φｎは、Ｍａｇ０（Ｘ０、Ｙ０）とＭａｇｎ（Ｘ０、Ｙ０）の差異値である。
【０１１３】
【数２】
【０１１４】
ここで、Φｍａｘｎは、Φｎのうちの最大値である。
【０１１５】
【数３】
【０１１６】
前記εは、時系列がΦｎ値の増加が停止しても、Φｍａｘｎ値がε値以上にならないと、基準フレームデータにアップデートしない臨界値である。図９の「Ｉ」部分でのように、Φｍａｘｎ値が臨界値（ε）より小さいと、基準フレームデータをアップデートしない。
【０１１７】
図１０及び図１１は、図９のタッチ位置検出動作の課程を説明するための流れ図である。
【０１１８】
図４及び図１０を参照すると、待機状態（Ｓ２１１）でタッチスクリーン領域（ＴＳＡ）にて新しいタッチイベントが発生するようになると、読み出し部２１０は、フレーム単位でセンシングデータをセンサー制御部２３０に提供する。前記センサー制御部２３０は、前記センシングフレームデータを第１メモリ４５１に保存する。
【０１１９】
一方、第２制御部４５２は、アップデート制御信号の入力可否を確認して前記センシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートするか否かを決定する（Ｓ３００）。
【０１２０】
図１１は、図１０の段階をＳ３００に対する詳細な流れ図である。
【０１２１】
図１１を参照して、システムターンオン信号が入力されたか（Ｓ３１１）、センシング信号調整部４３０から制御信号４３０ａが入力されたか（Ｓ３１３）、システム再駆動信号（Ｗａｋｅ−Ｕｐ）が入力されたか（Ｓ３１５）をチェックする。
【０１２２】
前記それぞれの段階（Ｓ３１１〜Ｓ３１５）で、アップデート制御信号が入力された場合、前記第２制御部４５２は、前記第１メモリ４５１に記録されたセンシングフレームデータを第２メモリ４５４に基準フレームデータにアップデートする。例えば、ｎ番目のフレームにて前記アップデート制御信号が入力されると、前記第２制御部４５２は、前記第１メモリ４５１に記録されたｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートする。即ち、前記基準フレームデータは、ｎ番目のセンシングフレームデータになる。一方、前記それぞれの段階（Ｓ３１１〜３１５）にてアップデート制御信号が入力されなかった場合、前記第２制御部４５２は、前記第１メモリ４５１にて保存されたセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートしない。したがって、本実施例では、実質的に前記第２制御部４５２がアップデート制御部として機能することになる。
【０１２３】
前記第２制御部４５１は、センサー制御部２３０からイベント後センシング信号２３５ｂが入力されたかをチェックする（Ｓ３１７）。前記イベント後センシング信号２３５ｂが入力された場合、前記第２制御部４５１は、シャドウモードか否かをチェックする（Ｓ３１９）。前記シャドウモードでない場合、即ち、バックライトモードである場合であるので、前記イベント後センシング信号２３５ｂに基づいて第１メモリ４５１に保存されたセンシングフレームデータを前記第２メモリ４５４に基準フレームデータにアップデートする。
【０１２４】
例えば、ｎ番目のセンシングフレームがバックライトモードであると、前記第２制御部４５２は、前記第１メモリ４５１に記録された前記ｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートする。
【０１２５】
一方、前記チェックの結果（Ｓ３１９）、前記センシングフレームデータがシャドウモードである場合、前記第２制御部４５１は、前記演算部４５３を通じて前記センシングフレームデータのアップデートの可否を決定する（Ｓ３２１）。
【０１２６】
以上のように、第１メモリ４５１に記録されたセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデート可否を決定し、それによって前記センシングフレームデータを処理する。
【０１２７】
その後、第２制御部４５２は、第１メモリ４５１から読み出されたセンシングフレームデータと前記第２メモリ４５４に保存された基準フレームデータを前記位置検出部４５５に提供する。前記位置検出部４５５は、前記センシングフレームデータと基準フレームデータとの差を算出する（Ｓ２４０）。
【０１２８】
その後、算出された差に基づいて最大値を有する位置データを算出する（Ｓ２５０）。
【０１２９】
例えば、前記位置検出部４５５は、前記基準フレームデータである前記ｎ番目のセンシングフレームデータと、前記第１メモリ４５１から読み出されたｎ＋ｉ番目のセンシングフレームデータを用いて位置データを検出する。
【０１３０】
フィルタリング部４５６は、第２バッファ４５７に既に保存された以前のフレームデータから得られた位置データを用いて前記位置検出部４５５で検出された位置データのノイズ成分をフィルタリングする（Ｓ２６０）。その後、システムがターンオフされないと（Ｓ２７０）、以前の課程を反復して行う。
【０１３１】
これによって、タッチスクリーン領域（ＴＳＡ）内でタッチイベントが発生した位置に対応する位置データが検出される。
【０１３２】
以上で説明したように、本発明によると、タッチスクリーン表示装置の動作条件によって設定されたアップデート制御信号に基づいてセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートし、前記センシングフレームデータと基準フレームデータとの差を用いてタッチ位置データを検出する。
【０１３３】
前記センシングフレームデータと基準フレームデータとの間の差のデータは、大体均一であるので、信号対ノイズ比を向上させることができ、これによって、タッチ位置データの検出が容易である。また、前記差のデータを用いることで、タッチ位置データの検出時間及び処理過程を単純化することができ、センシングデータ処理量も少なく、処理時間も短くすることができる。また、これによって、ハードウエアの具現及びソフトウエアの具現を簡単化することができる。
【０１３４】
以上、本発明を実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の一実施例による表示装置の概略的な平面図である。
【図２】図１のタッチスクリーン領域に形成されたタッチセンサと表示スイッチング素子の一例を説明するための平面図である。
【図３】図１のタッチスクリーン領域に形成されたタッチセンサと表示スイッチング素子の一例を説明するための断面図である。
【図４】図１に示した表示装置に対する詳細ブロック図である。
【図５】図４のセンシング信号調整部に対する詳細ブロック図である。
【図６】タッチセンシングデータを２次元に表示したグラフである。
【図７】図５のセンシング信号調整部に対する動作を説明するための流れ図である。
【図８】図４のタッチ位置検出部に対する詳細ブロック図である。
【図９】図８の演算部によってシャドウモードでアップデート時点を決定する過程を説明するためのグラフである。
【図１０】図４の表示装置によるタッチ位置検出動作課程を説明するための流れ図である。
【図１１】図１０の段階Ｓ３００に対する詳細な流れ図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１００…表示パネル、
２００…読み出し駆動部、
３００…表示駆動部、
４００…センシングデータ処理部、
４３０…センシング信号調整部、
４５０…タッチ位置検出部、
４５１…第１メモリ、
４５２…第２制御部、
４５４…第２メモリ、
４５５…位置検出部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチイベントの発生位置を感知してセンシングフレームデータを出力するタッチセンシング部と、
あらかじめ決められたアップデート制御信号に基づいて、前記タッチセンシング部から提供されるｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートするアップデート制御部と、
前記基準フレームデータと前記タッチセンシング部から提供されるｎ＋ｉ（ｎ、ｉは、１以上の自然数）センシングフレームデータを用いてタッチ位置データを検出する位置検出部と、を含むことを特徴とするタッチ位置検出装置。
【請求項２】
前記基準フレームデータを保存するメモリを更に含むことを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項３】
前記基準フレームデータを保存する前記メモリは第２メモリであり、前記タッチセンシング部から提供されるデータを保存するための第１メモリを更に含むことを特徴とする請求項２記載のタッチ位置検出装置。
【請求項４】
前記位置検出部は、前記基準フレームデータと前記タッチセンシング部から提供される前記ｎ＋ｉ番目のセンシングフレームデータの差を用いて前記タッチ位置データを検出することを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項５】
前記アップデート制御信号は、前記タッチ位置検出装置を駆動させるシステムターンオン信号であることを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項６】
前記アップデート制御信号は、前記タッチ位置検出装置を再駆動させる再駆動信号であることを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項７】
前記アップデート制御信号は、前記タッチ位置検出装置を駆動させるシステムターンオン信号、前記タッチ位置検出装置を再駆動させる再駆動信号、オブジェクトが前記タッチセンシング部から離れた状態を感知してイベント後センシング信号を出力するイベント後センシング部から出力されたイベント後センシング信号、および前記センシングフレームデータの印加を受け前記センシングフレームデータを一定のレベルに調整するセンシング信号調整部から出力された制御信号のうち、少なくともいずれか一つの信号を含むことを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項８】
オブジェクトが前記タッチセンシング部から離れた状態を感知して、イベント後センシング信号を出力するイベント後センシング部を更に含み、
前記アップデート制御部は、前記イベント後センシング信号が入力されると、前記タッチセンシング部から出力されたセンシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートすることを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項９】
前記センシングフレームデータは、背景センシングデータを含み、
前記オブジェクトセンシングデータのレベルが前記背景センシングデータのレベルより小さい場合、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートするか否かを決定する演算部を更に含むことを特徴とする請求項８記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１０】
前記演算部は、
前記オブジェクトセンシングデータと以後のセンシングフレームデータのオブジェクトセンシングデータとのレベル差を用いて前記アップデートを決定することを特徴とする請求項９記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１１】
前記演算部は、
前記レベル差があらかじめ決められた臨界値より大きい場合、前記アップデートを決定することを特徴とする請求項１０記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１２】
前記演算部は、
前記レベル差が増加して停止した時点のセンシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートすることを特徴とする請求項１０記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１３】
前記演算部は、
前記レベル差が増加して減少する場合、前記減少する時点以前のセンシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートすることを特徴とする請求項１０記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１４】
前記センシングフレームデータの印加を受け、前記センシングフレームデータを一定のレベルに調整するセンシング信号調整部を更に含み、
前記センシング信号調整部は前記センシングフレームデータが一定レベルに調整されると、アップデート制御信号を前記アップデート制御部に提供することを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１５】
前記センシングフレームデータが特定範囲内に存在しない場合、ゲート電圧調節動作、増幅利得調節動作、及びバックライトアセンブリ調節動作のうち、いずれか一つの動作が前記センシングフレームデータが特定範囲内に含まれるまで行われることを特徴とする請求項１４記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１６】
前記センシング信号調整部は、ゲート電圧調整部、増幅利得調整部、及びバックライトアセンブリ調整部のうち、少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１４記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１７】
既に検出されたタッチ位置と新しく検出されたタッチ位置とを比較するときに発生するノイズを除去するためのフィルタを更に含むことを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１８】
外部からアップデート制御信号が入力されることにより、フレーム単位でタッチイベントが感知されたセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートする段階と、
外部からセンシングフレームデータが入力されることにより、入力されるセンシングフレームデータと前記基準フレームデータとを用いて前記タッチイベント発生位置に対応する位置データを検出する段階と、を含むことを特徴とするタッチ位置検出方法。
【請求項１９】
タッチ位置は、タッチスクリーン液晶表示装置の表面上で検出されることを特徴とする請求項１８記載のタッチ位置検出方法。
【請求項２０】
前記タッチイベント発生した直後に感知されたイベント後センシング信号が入力されることにより、現在のセンシングモードをチェックする段階と、
前記現在のセンシングモードがバックライトモードでチェックされる場合には、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートする段階と、を更に含むことを特徴とする請求項１８記載のタッチ位置検出方法。
【請求項２１】
前記現在のセンシングモードがシャドウモードでチェックされる場合には、前記センシングフレームデータを前記基準データにアップデートするか否かを決定する段階を更に含むことを特徴とする請求項２０記載のタッチ位置検出方法。
【請求項２２】
フレーム単位で画像を表示する表示パネルと、
前記フレーム単位でタッチイベントが感知されたセンシングフレームデータを出力するセンシング部と、
アップデート制御信号に基づいて前記センシング部から出力されたｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートし、前記基準フレームデータと前記センシング部で出力されたｎ＋ｉ番目（ｎ、ｉは、１以上の自然数）センシングフレームデータを用いて前記タッチイベントの発生位置に対応する位置データを検出するタッチ位置検出部と、を含むことを特徴とするタッチスクリーン表示装置。
【請求項２３】
前記センシング部は、前記表示パネルに形成されることを特徴とする請求項２２記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項２４】
前記表示パネルは、アレイ基板、カラーフィルタ基板、及び前記アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に介在された液晶層を含み、前記センシング部は前記アレイ基板と一体に形成されることを特徴とする請求項２３記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項２５】
前記タッチ位置検出部は、
前記アップデート制御信号に基づいて前記ｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートするアップデート制御部と、
前記基準フレームデータを保存するメモリと、
前記基準フレームデータと前記ｎ＋ｉ番目のセンシングフレームデータとの差を算出して前記位置データで検出する位置検出部と、を含むことを特徴とする請求項２２記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項２６】
前記センシング部は、オブジェクトが前記表示パネルから離れた状態を感知してイベント後センシング信号を出力する第１センサーを更に含むことを特徴とする請求項２５記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項２７】
前記アップデート制御部は、
前記イベント後センシング信号が入力されると、前記センシング部から出力されたセンシングフレームデータのセンシングモードに基づいて前記センシングフレームデータをアップデートすることを特徴とする請求項２６記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項２８】
前記アップデート制御部は、
前記センシングフレームデータのセンシングモードが内部光によるバックライトモードである場合、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートすることを特徴とする請求項２７記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項２９】
前記センシングモードが外部光によるシャドウモードである場合、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートするか否かを決定する演算部を更に含むことを特徴とする請求項２７記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項３０】
前記センシングフレームデータは、オブジェクトセンシングデータと背景センシングデータを含み、
前記オブジェクトセンシングデータと背景センシングデータとの差であるタッチセンシングデータを一定のレベルに維持させるセンシング信号調整部を更に含むことを特徴とする請求項２２記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項３１】
前記センシング信号調整部は、
前記センシングフレームデータの前記タッチセンシングデータが一定のレベルに調整されると、前記タッチ位置検出部に前記アップデート制御信号を提供することを特徴とする請求項３０記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項１】
タッチイベントの発生位置を感知してセンシングフレームデータを出力するタッチセンシング部と、
あらかじめ決められたアップデート制御信号に基づいて、前記タッチセンシング部から提供されるｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートするアップデート制御部と、
前記基準フレームデータと前記タッチセンシング部から提供されるｎ＋ｉ（ｎ、ｉは、１以上の自然数）センシングフレームデータを用いてタッチ位置データを検出する位置検出部と、を含むことを特徴とするタッチ位置検出装置。
【請求項２】
前記基準フレームデータを保存するメモリを更に含むことを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項３】
前記基準フレームデータを保存する前記メモリは第２メモリであり、前記タッチセンシング部から提供されるデータを保存するための第１メモリを更に含むことを特徴とする請求項２記載のタッチ位置検出装置。
【請求項４】
前記位置検出部は、前記基準フレームデータと前記タッチセンシング部から提供される前記ｎ＋ｉ番目のセンシングフレームデータの差を用いて前記タッチ位置データを検出することを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項５】
前記アップデート制御信号は、前記タッチ位置検出装置を駆動させるシステムターンオン信号であることを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項６】
前記アップデート制御信号は、前記タッチ位置検出装置を再駆動させる再駆動信号であることを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項７】
前記アップデート制御信号は、前記タッチ位置検出装置を駆動させるシステムターンオン信号、前記タッチ位置検出装置を再駆動させる再駆動信号、オブジェクトが前記タッチセンシング部から離れた状態を感知してイベント後センシング信号を出力するイベント後センシング部から出力されたイベント後センシング信号、および前記センシングフレームデータの印加を受け前記センシングフレームデータを一定のレベルに調整するセンシング信号調整部から出力された制御信号のうち、少なくともいずれか一つの信号を含むことを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項８】
オブジェクトが前記タッチセンシング部から離れた状態を感知して、イベント後センシング信号を出力するイベント後センシング部を更に含み、
前記アップデート制御部は、前記イベント後センシング信号が入力されると、前記タッチセンシング部から出力されたセンシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートすることを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項９】
前記センシングフレームデータは、背景センシングデータを含み、
前記オブジェクトセンシングデータのレベルが前記背景センシングデータのレベルより小さい場合、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートするか否かを決定する演算部を更に含むことを特徴とする請求項８記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１０】
前記演算部は、
前記オブジェクトセンシングデータと以後のセンシングフレームデータのオブジェクトセンシングデータとのレベル差を用いて前記アップデートを決定することを特徴とする請求項９記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１１】
前記演算部は、
前記レベル差があらかじめ決められた臨界値より大きい場合、前記アップデートを決定することを特徴とする請求項１０記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１２】
前記演算部は、
前記レベル差が増加して停止した時点のセンシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートすることを特徴とする請求項１０記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１３】
前記演算部は、
前記レベル差が増加して減少する場合、前記減少する時点以前のセンシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートすることを特徴とする請求項１０記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１４】
前記センシングフレームデータの印加を受け、前記センシングフレームデータを一定のレベルに調整するセンシング信号調整部を更に含み、
前記センシング信号調整部は前記センシングフレームデータが一定レベルに調整されると、アップデート制御信号を前記アップデート制御部に提供することを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１５】
前記センシングフレームデータが特定範囲内に存在しない場合、ゲート電圧調節動作、増幅利得調節動作、及びバックライトアセンブリ調節動作のうち、いずれか一つの動作が前記センシングフレームデータが特定範囲内に含まれるまで行われることを特徴とする請求項１４記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１６】
前記センシング信号調整部は、ゲート電圧調整部、増幅利得調整部、及びバックライトアセンブリ調整部のうち、少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１４記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１７】
既に検出されたタッチ位置と新しく検出されたタッチ位置とを比較するときに発生するノイズを除去するためのフィルタを更に含むことを特徴とする請求項１記載のタッチ位置検出装置。
【請求項１８】
外部からアップデート制御信号が入力されることにより、フレーム単位でタッチイベントが感知されたセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートする段階と、
外部からセンシングフレームデータが入力されることにより、入力されるセンシングフレームデータと前記基準フレームデータとを用いて前記タッチイベント発生位置に対応する位置データを検出する段階と、を含むことを特徴とするタッチ位置検出方法。
【請求項１９】
タッチ位置は、タッチスクリーン液晶表示装置の表面上で検出されることを特徴とする請求項１８記載のタッチ位置検出方法。
【請求項２０】
前記タッチイベント発生した直後に感知されたイベント後センシング信号が入力されることにより、現在のセンシングモードをチェックする段階と、
前記現在のセンシングモードがバックライトモードでチェックされる場合には、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートする段階と、を更に含むことを特徴とする請求項１８記載のタッチ位置検出方法。
【請求項２１】
前記現在のセンシングモードがシャドウモードでチェックされる場合には、前記センシングフレームデータを前記基準データにアップデートするか否かを決定する段階を更に含むことを特徴とする請求項２０記載のタッチ位置検出方法。
【請求項２２】
フレーム単位で画像を表示する表示パネルと、
前記フレーム単位でタッチイベントが感知されたセンシングフレームデータを出力するセンシング部と、
アップデート制御信号に基づいて前記センシング部から出力されたｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートし、前記基準フレームデータと前記センシング部で出力されたｎ＋ｉ番目（ｎ、ｉは、１以上の自然数）センシングフレームデータを用いて前記タッチイベントの発生位置に対応する位置データを検出するタッチ位置検出部と、を含むことを特徴とするタッチスクリーン表示装置。
【請求項２３】
前記センシング部は、前記表示パネルに形成されることを特徴とする請求項２２記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項２４】
前記表示パネルは、アレイ基板、カラーフィルタ基板、及び前記アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に介在された液晶層を含み、前記センシング部は前記アレイ基板と一体に形成されることを特徴とする請求項２３記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項２５】
前記タッチ位置検出部は、
前記アップデート制御信号に基づいて前記ｎ番目のセンシングフレームデータを基準フレームデータにアップデートするアップデート制御部と、
前記基準フレームデータを保存するメモリと、
前記基準フレームデータと前記ｎ＋ｉ番目のセンシングフレームデータとの差を算出して前記位置データで検出する位置検出部と、を含むことを特徴とする請求項２２記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項２６】
前記センシング部は、オブジェクトが前記表示パネルから離れた状態を感知してイベント後センシング信号を出力する第１センサーを更に含むことを特徴とする請求項２５記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項２７】
前記アップデート制御部は、
前記イベント後センシング信号が入力されると、前記センシング部から出力されたセンシングフレームデータのセンシングモードに基づいて前記センシングフレームデータをアップデートすることを特徴とする請求項２６記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項２８】
前記アップデート制御部は、
前記センシングフレームデータのセンシングモードが内部光によるバックライトモードである場合、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートすることを特徴とする請求項２７記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項２９】
前記センシングモードが外部光によるシャドウモードである場合、前記センシングフレームデータを前記基準フレームデータにアップデートするか否かを決定する演算部を更に含むことを特徴とする請求項２７記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項３０】
前記センシングフレームデータは、オブジェクトセンシングデータと背景センシングデータを含み、
前記オブジェクトセンシングデータと背景センシングデータとの差であるタッチセンシングデータを一定のレベルに維持させるセンシング信号調整部を更に含むことを特徴とする請求項２２記載のタッチスクリーン表示装置。
【請求項３１】
前記センシング信号調整部は、
前記センシングフレームデータの前記タッチセンシングデータが一定のレベルに調整されると、前記タッチ位置検出部に前記アップデート制御信号を提供することを特徴とする請求項３０記載のタッチスクリーン表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−１９０２６８（Ｐ２００６−１９０２６８Ａ）
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６２２４９（Ｐ２００５−３６２２４９）
【出願日】平成１７年１２月１５日（２００５．１２．１５）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１５日（２００５．１２．１５）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
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